人類史上初ブラックホール撮影に貢献した国立天文台水沢VLBI観測所は、120年の歴史を誇り今もなお世界とつながっている観測拠点。奥州市東部が候補地となっている国際リニアコライダー(ILC)の話題とともに、岩手県奥州市、金ケ崎町における科学やそれに関連する地域の話題(行政・産業経済・教育・まちづくり・国際交流など)を随時アップしていきます。(記事配信=株式会社胆江日日新聞社)

【連載】ILC子ども科学相談室2 Q:今までの方法で宇宙を調べられないの?

投稿者 : 
tanko 2017-10-20 16:20
Q:今までの方法で宇宙を調べられないの?
 どうしてわざわざILCのような大きな施設を造って、宇宙の謎を調べるのかな。宇宙のことを研究するんだから、今ある天文台の望遠鏡や国際宇宙ステーションでは調べられないの?

A:望遠鏡や宇宙での観測には限界があります
 謎に満ちた宇宙を詳しく調べるには、光学望遠鏡や電波望遠鏡を用いて観察するのが最も簡単な方法です。星の光や目に見えない電波(電磁波)は、何万年もの時間をかけて地球に届きます。つまり、あなたが見ているの夜空の光は、遠い昔の星の姿なのです。星を調べれば、遠い昔に起きた宇宙での出来事を探ることができます。
 しかし、望遠鏡の観測には限度があります。ILCが調べようとする宇宙が生まれた直後は、光が電子に邪魔されて進めない不思議な空間だったと言われています。
 光がまっすぐ進めるようになったのは、宇宙誕生から38万年後。水素やヘリウムのような軽い原子が形成されてからのことです。水素とヘリウムが誕生し、光がまっすぐ進み、まるで霧が晴れたように見通しが良くなったことから「宇宙の晴れ上がり」と呼んでいます。
 つまり、どんなに性能のいい望遠鏡を人類が開発したとしても、「宇宙の晴れ上がり」以前の宇宙の姿を望遠鏡で観察することはできないのです。「多分こうだった」という推測の域を脱しません。
 では、宇宙に直接行けば何かヒントを得ることができるでしょうか? しかし、これは望遠鏡を使うことよりも難しく、現実には不可能です。
 人類が地球以外の場所に立ったのは、今のところ「月」だけ。しかも1969年から3年間のうちで、月面に立ったのはわずか�q人です。
 無人の探査機や人工衛星を使う方法はどうでしょう? 1977年に打ち上げられたアメリカの惑星探査機「ボイジャー1号」は、約35年たった2012年8月に太陽圏(太陽からの風が届く範囲)を脱出しました。とはいえ、果てしない宇宙の規模に比べてみれば、家の中の自分の部屋を出たか出ないかぐらいの距離にすぎません。
 こうなると、現実的に宇宙誕生の様子を調べる方法は「実験で再現してみる」しかありません。その実験に使われるのが「加速器」という装置。ILCはこれまで造られた加速器の中でも最も巨大な装置です。
 なぜ加速器を使うと宇宙誕生の謎が分かるのかは、また次の機会にしましょう。
(中東重雄・奥州宇宙遊学館館長)
図=宇宙の誕生と進化のイメージ図

“番記者”のつぶやき
 「光」は秒速約30万キロ。1秒間で地球を7周半できる速さです。太陽から地球までの距離はおよそ1億4960万キロ。けた数が多いので大変ですが、太陽の光が地球に届くまでの時間は、頑張れば計算できますね。
 地球からものすごく離れた場所にある星の光は何千年、何万年もの時間をかけて地球に届いています。同時に、光っている星が消える、つまり「星の死」を知るのも何千年、何万年も後ということが言えます。夜空に見えている星の中に、もう死んでしまった星があっても不思議ではありません。
 死んだものが見える。暗くなると幽霊が現れる――というのは、あながちうそではないかもしれませんね。
(児玉直人)
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